EO

Productie recyclebaar plastic stap dichterbij

01 december 2019 om 09:18 uur

Een onlangs ontdekte groep recyclebare plastics lijkt een veelbelovend alternatief voor het moeilijk recyclebare harde plastic. Toch zien we deze zogeheten vitrimeren nog niet in producten toegepast omdat ze lastig te bewerken zijn. Onderzoekers van de TU Eindhoven ontdekten dat niet alleen de temperatuur, maar ook de dichtheid invloed heeft op de bewerkbaarheid van deze nieuwe vorm van plastics. Die inzichten moeten onder meer gaan leiden tot recyclebare dashboards voor de auto-industrie.


De resultaten zijn verschenen in het tijdschrift PNAS.


Hard plastic staat bekend als moeilijk recyclebaar. Thermoplastics zijn goed te recyclen maar ook veel minder sterk. In 2011 werd een nieuwe groep plastics ontwikkeld die zo sterk zijn als harde plastics en wel recyclebaar. Deze vitrimeren zijn echter nog altijd niet geschikt voor commerciële toepassing. Fabrikanten weten niet hoe ze het materiaal eigenschappen kunnen geven waarmee het in producten kan worden verwerkt en wenschappers tasten nog grotendeels in het duister over hoe het materiaal precies werkt.

 

TU/e-natuurkundigen presenteren nu een computermodel waarmee duidelijk wordt hoe temperatuur en dichtheid de vitrimeren vervormen. Uit het model blijkt dat de fragiliteit van de vitrimeren bepalend is voor de verwerkbaarheid van het plastic in de fabriek. Promovendus Simone Ciarella: "De fragiliteit staat voor de snelheid waarmee een materiaal van een vaste stof overgaat in een vloeistof (smelten) en andersom (stollen). Hoe lager de fragiliteitswaarde is, hoe makkelijker het plastic is om te vormen en dus hoe beter het materiaal recyclebaar is."


Het team is er ook in geslaagd om deze fragiliteit ‘af te stellen'. Zo blijkt dat hij veranderd kan worden door de dichtheid van het materiaal aan te passen.

 

Dwarsverbindingen open- en dichtklappen

Om de werking uit te leggen, moeten we inzoomen op de natuurkundige eigenschappen van de 3 typen plastics. Plastics bestaan uit zeer lange strengen, de polymeren. Thermosets (harde plastics) zijn zo sterk door de vele verbindingen tussen deze strengen. En dat verklaart direct de slechte recyclebaarheid. Verhitting zorgt namelijk voor een onomkeerbaar verbreken van deze bindingen. Thermoplastics (zachte plastics) hebben geen verbindingen, en zijn daardoor makkelijk te vervormen door het verhogen van de temperatuur. Maar dat maakt ze dus ook minder sterk.


Ciarella: ‘Het interessante van vitrimeren is dat ze wel veel dwarsverbindingen hebben, maar door verhitting kunnen deze links openen en later weer dichtgaan op een andere plaats. Op kamertemperatuur gedragen vitrimeren zich daardoor even sterk als thermosets. Maar bij verhitting gedragen ze zich juist als makkelijk te vervormen thermoplastics. Ze behouden dus hun kwaliteit bij het omsmelten.'

 

Duurzame dashboards

De kennis uit dit onderzoek dient als theoretische basis voor het Horizon 2020 International Training Network-project genaamd Vitrimat , dat in januari gaat starten. Binnen dit project zal TU/e met 8 internationale partners toewerken naar het praktisch toepassen van vitrimeren. Een van de doelen is het ontwerpen van recyclebare dashboards voor de auto-industrie.

 

Gerelateerd nieuws

TU/D Solar Team bouwt waterstofboot

TU/D Solar Team gelooft meer in waterstof dan in zon

Het TU Delft Solar Boat Team heeft in de afgelopen jaren succesvolle prestaties neergezet met zijn boten op zonne-energie. Dit jaar neemt het team de volgende grote stap om een boot te ontwerpen en te bouwen die vaart op…

KIT helpt Audi bij recyclage samengestelde kunststoffen

KIT helpt Audi bij recyclage samengestelde kunststoffen

Audi en het Karlsruhe Instituut voor Technologie (KIT) starten een proefproject voor de chemische recycling van kunststoffen uit de automotive-industrie. De partijen willen uitvinden hoe ze gemende plasticfracties kunnen…

Delftse formule brengt na-ionbatterij dichterbij

Delftse formule brengt goedkope natrium-ionbatterij dichterbij

Onderzoekers van de Chinese Academy of Sciences en de TU Delft hebben een methode ontwikkeld om de atomaire structuur van natrium-ionbatterijen te voorspellen. Tot nu toe was dat zelfs met de snelste supercomputers…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Product van de maand

RSS
Nieuw: dynamische inclinometer van DIS Sensors

Monitor machines en installaties zónder dat trillingen de gemeten waarden beïnvloeden met de dynamische inclinometer...

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

B&R Industriële Automatisering BV *
B&R Industriële Automatisering BV *

Perfection in Automation

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Ringspann Benelux BV
Ringspann Benelux BV

Partner in aandrijf- en opspantechniek

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

25 november 2020, online

KIVI-jaarcongres

Het programma van het KIVI-jaarcongres zal dit jaar over een week worden verspreid.

1 december 2020, online

Machinebouw

Event over Smart Industry, Deep Learning, Big Data, de Cloud, Safety, IIoT, Machine Vision en gebruik van...

2 december 2020, online

Virtual ATCx Composites

Altair brings together a line-up of its own and industry experts to demonstrate how to exploit their...

Meer agendapunten »